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Hela细胞
Hela细胞
是生物学与医学研究中使用的一种细胞,源自一位美国妇女海莉耶塔‧拉克斯(HenriettaLacks)的子宫颈癌细胞的细胞系。在医学界海拉细胞被广泛应用于肿瘤研究、生物实验或者细胞培养,已经成为医学研究中非常重要的工具。
目录
- 1 基本信息
2 名称由来
3 特点
4 细胞之母
5 与遗传学的关系
6 应用
7 争议
基本信息
中文学名:Hela细胞
界:细菌界
拉丁学名:Helen Lane
转化:人类乳突状瘤病毒第18型
名称由来
Hela细胞源自一位名叫Henrietta Lacks 美国妇女的 子宫颈癌细胞的细胞系。这名美国妇女在1951年死于该癌症。为了让拉克斯保持匿名,此细胞株原宣称是依“Helen Lane”命名。
特点
· 可以连续传代;
· 细胞株不会衰老致死,并可以无限分裂下去;
· 此细胞系跟其它 癌细胞相比,增殖异常迅速;
· 感染性极强。
细胞之母
Hela细胞
Hela细胞系是被人类乳突状瘤病毒第18型(Human papillomavirus 18)转化的,和正常 子宫颈细胞有许多不同。
已证实Hela细胞系难以控制。此细胞系有时会污染同一实验室的其他细胞培养物(cell culture),干扰生物学的研究。污染程度难以估计,因为研究人员很少检定已确立细胞系的本质和纯度。据说有相当数目的体外细胞系(in vitro cell lines)其实就是HeLa细胞系,因为原先的细胞株已被快速增殖的HeLa细胞系污染物取代了。有学者认为此细胞系是一新的 物种,因为此细胞株能自行繁殖和散布。在1991年此细胞株被命名为Helacyton gartleri。Hela细胞生长奇快,甚至超越一般癌细胞。Hela细胞经历细胞分裂时可维持端粒酶活性以维持 端粒长度,一般细胞的端粒会随着老化而变短,终至细胞死亡。海乐细胞利用此机制避开海佛烈克极限(Hayflick limit)。
与遗传学的关系
Hela细胞
· 得益于Hela细胞, 基因检测的原理才被发现。1953年,一位用Hela细胞进行实验的研究人员发现,一种名为苏木苏的着色剂能够让细胞核的染色体清晰可见,利用这一发现,科学家成功找出了 唐氏综合症等疾病的遗传联系,并逐渐掌握遗传性疾病的诊断方法。
· 1954年,Hela细胞帮助科学家实现了 细胞克隆。科学家利用其具有顽强生命力的特征,发明了一种分离单一细胞的方法,并让其存活足够长的时间来复制和创造一个自身的完美拷贝。这一重大突破为 动物克隆、 基因疗法、试管受精和干细胞分离等尖端生物医学奠定的基础。
· 1965年,Hela细胞帮助实现了基因混合。通过将海拉细胞和 小鼠细胞融合,人类首次创造了跨物种混合体。基因泥合技术不仅让人们成功绘制 人类基因图谱、进行血型鉴定,也带动了抗癌药物赫塞汀的发明。另外,小鼠和人的Hela细胞中的 氯霉素抗性的遗传属于染色体处遗传,该抗性和线粒体有关。
· 1973年,科学家利用Hela细胞模型 沙门氏菌的扩散,测定其传染性,研究其在人体细胞中的活动。
· 1993年,研究人员让Hela细胞感染 结核杆菌DNA,明白了细菌如何侵袭人类细胞。
应用
Hela细胞
Hela细胞系被George Gey分送给众研究单位(并未通知拉克斯本人也未得到她的许可),并用作癌症模式细胞(model cancer cells)研究。HeLa细胞系也被用作研究细胞信号传导(cellular signal transduction)。
· 1952年研究人员用各种从 腮腺炎、 麻疹到 疱疹疾病组织分离来的病毒感染Hela细胞,由此现代 病毒学产生。
· 1956年,Hela细胞先于人类,随一颗前 苏联卫星进入太空,开始被用于 太空生物学研究。美国宇航局后来还在首次载入 航天飞机中携带了海拉细胞,并发现癌细胞在太空中繁殖更快。
· 1984年,一名德国病毒学家利用Hela细胞证明了人乳头状病毒(HPV)会导致癌症,这项发现后来让这名德国人获得了 诺贝尔奖,也向HPV疫苗的成功研制迈出了第一步。
· 1986年,科学家发现如何让Hela细胞感染人体免疫缺陷病毒(HIV)。通过它找到了一个关键受体,揭示了这种病毒的感染机制。
· 1989年,一位Yale大学的研究人员公布了一项科学发现,Hela、癌细胞含有一种叫做端粒酶的物质,能使细胞不死。这让控制生物衰老的神秘物质——端粒酶走进了人们的视线。
争议
海拉
2013年3月初,当Lars Steinmetz与他的研究小组公开发表世界上最著名的人体细胞系——Hela细胞基因组的研究成果时,他们没有想到这一举动却将自身置于生物伦理学的风暴中心。
Steinmetz与他的团队在位于 德国 海德堡的欧洲分子生物学实验室工作。他们认为,Hela细胞基因组有助于检验基因变异如何对基本的生物功能产生影响,并且他们愿意将研究成果与众多其他致力于研究海拉细胞系的科学家分享。
但是Henrietta Lacks的后代(海拉细胞源自她的 子宫颈癌细胞),以及其他科学家和生物伦理学家却不这样认为。他们批判将基因序列公开发布这一行为,认为Hela细胞系的提取并未获得Lacks本人的同意(于1951年她死前几个月获取;在当时活体取样并不需要本人同意,相反从尸体上取样需要家属同意),并且Steinmetz与他的团队发布的研究成果可能会泄露依然健在的Lacks后代的 基因特征。
作为回应,Steinmetz与他的团队将基因组数据从公共数据库中移除。Steinmetz说:“我们感到很惊讶,根本没想到会导致这样的后果。我们尊重Lacks家人的意愿,绝对不是蓄意发布研究成果使他们焦虑。”
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